成千上万的基因在生活在奶酪上的微生物群落中交换

加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现，生活在奶酪上的微生物物种之间已经传播了数千种基因。他们还确定了进行此类交换的区域热点，包括几个基因组“岛屿”，它们交换了几种细菌。

加州大学圣地亚哥分校生物科学系的博士后研究员Kevin Bonham和助理教授Rachel Dutton以及现在塔夫茨大学Dutton实验室的前博士后研究员Benjamin Wolfe使用手工奶酪品种的种类作为研究微生物组的简单模型系统，或微生物群落。众所周知，微生物在许多领域发挥关键作用，包括人类健康，保护我们免受某些疾病的侵害，并扩大其他疾病。

奶酪外皮提供了一种新方法来研究微生物群落中的基因如何在称为“水平基因转移”的过程中从一种生物体传递到另一种生物体。研究详情于7月25日在eLife杂志上发表。

“我们检查了来自奶酪的150多种细菌的基因组，发现了4,000多种基因，这些基因在细菌物种之间共享，包括许多物种共有的几个大基因组岛，”分子生物学部助理教授Dutton说。加州大学圣地亚哥分校的微生物群创新中心的一部分，该中心利用该大学在临床医学，生物工程，计算机科学，生物和物理科学，数据科学和其他领域的优势来协调和加速微生物组研究。“水平基因转移已经研究了几十年，但在更自然的背景下检查它是具有挑战性的，因为它需要研究整个微生物群落，而不是孤立地研究它们。”

Dutton表示，大部分转移基因涉及获取营养物质的功能，特别是铁，已知其在奶酪表面供不应求。铁的竞争是许多环境中微生物的重要主题，包括病原微生物对人类的感染。

“水平基因转移可能会影响对铁的竞争，并可能使混合社区内的'作弊'，”达顿说。

根据新的结果，Dutton和她的同事正在探讨水平基因转移的复杂动态以及这一过程如何在奶酪上展开。

“由于水平基因转移在许多微生物群落中普遍存在，包括那些对人类健康很重要的微生物群落，我们现在正试图研究这一过程如何影响社区中的微生物生命和死亡，”Dutton说。

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